Сверхмощный космический процессор НАСА прошел испытания для дальнего космоса
По данным НАСА, в Лаборатории реактивного движения (JPL) в Калифорнии проходят испытания нового поколения космического процессора, разработанного совместно с Microchip Technology. Чип создается в рамках программы высокопроизводительных космических вычислений HPSC и предназначен для работы на будущих орбитальных и межпланетных аппаратах.
Переход к автономным вычислениям в космосе
Главная идея проекта — перенести часть обработки данных непосредственно на борт космических аппаратов. Сейчас значительная часть информации отправляется на Землю из-за ограничений старых радиационно-стойких процессоров. Новый чип должен изменить эту схему и позволить системам действовать быстрее и автономнее.
По предварительным данным испытаний, процессор демонстрирует производительность, которая может быть примерно в 500 раз выше, чем у используемых сегодня космических вычислительных систем. Эти цифры относятся к тестовым условиям и требуют дальнейшей проверки в реальных миссиях.
Из чего состоит процессор и как он работает в космосе
Разработка выполнена в формате системы на кристалле (SoC). В одном чипе объединены вычислительные ядра, память, интерфейсы ввода-вывода и элементы сетевой обработки данных. Фактически это компактный вычислительный модуль, напоминающий архитектуру смартфонов, но усиленный для экстремальных условий.
Основные требования к системе — устойчивость к радиации, перепадам температур и вибрациям при запуске. Именно радиационное воздействие остается одной из главных проблем космической электроники: высокоэнергетические частицы способны вызывать сбои и переводить аппараты в аварийные режимы.
Испытания в JPL
Инженеры НАСА Jet Propulsion Laboratory проверяют чип в условиях, имитирующих дальний космос. Программа включает радиационные тесты, тепловые циклы, вибрационные нагрузки и проверку на электромагнитные помехи.
По словам Джима Батлера, руководителя проекта HPSC в JPL:
«Мы подвергаем эти новые чипы суровым испытаниям, проводя радиационные, тепловые и ударные тесты, а также оценивая их производительность в рамках тщательной кампании функциональных испытаний».
Отдельное внимание уделяется сценариям посадки на планеты. В таких ситуациях аппарат должен обрабатывать данные датчиков почти в реальном времени, без задержек, связанных с передачей на Землю.
Зачем нужен новый процессор
Современные космические аппараты часто используют устаревшие чипы, поскольку коммерческие процессоры плохо переносят радиацию. Это ограничивает развитие бортовых систем и делает миссии зависимыми от наземных центров управления.
Новый HPSC должен снять часть этих ограничений и обеспечить работу более сложных алгоритмов прямо на борту — включая обработку данных сенсоров и элементы автономной навигации.
Потенциальные применения
Если технология пройдет сертификацию, ее планируют использовать в орбитальных аппаратах, планетарных роверах, пилотируемых модулях и зондах дальнего космоса. В НАСА также предполагают, что подобные вычислительные платформы могут ускорить развитие автономных систем на Земле — в авиации, транспорте и промышленности.
Как отметил Юджин Шванбек из программы Game Changing Development:
«Основываясь на наследии предыдущих космических процессоров, эта новая многоядерная система является отказоустойчивой, гибкой и чрезвычайно высокопроизводительной».
